Bun 1.0 初体验体验:这口包子香吗?

ChlorineC Lv4

Bun 1.0 初体验体验:这口包子香吗?

⭐省流版:大体不可用,现阶段没有引进必要
Bun现阶段作为更快的包管理器是可用的;作为运行时加速Node全栈应用可作为可能的技术储备,现阶段不能用于生产。其他功能如测试、构建器由于生态和API不够健全,不具备生产价值。

2023 年 9 月 8 日,Javascript 运行时 Bun 正式发布 1.0 版本,标志着这个由前 Facebook 工程师创建的项目正式进入稳定生产可用阶段。

从官网来看,Bun具有如下特点(或者说它是以下这些东西)

  • 更快的、Node兼容的运行时:Bun是一个全新的JavaScript运行时,旨在服务于现代JavaScript生态系统和作为Node.js的直接替代品(drop-in alternative)。它原生地实现了数百个Node.js和Web API,包括fspathBuffer等。
  • 全面的JS开发解决方案:Bun是一个完整的工具包,用于构建JavaScript应用程序,包括包管理器、测试运行器和打包器。

本文主要从Web前端开发对Bun进行体验,对BFF和全栈Node开发并无涉及。

What’s better?

个人总结Bun相对于Node主要的优势有下,优先级从上到下递减:

  • 一站式开发解决方案:Bun集成了npm/pnpm, node, webpack/esbuild, jest的功能,在Bun中可以直接完成项目管理、打包和测试
  • 统一模块标准:Bun不再区分CJS和ESM模块标准,可以交叉混用
  • Web API实现:Bun原生实现了如fetch等Web API,不再需要polyfill
  • 更快的速度:Bun使用Zig实现和JS-Core引擎,还支持无转译原生运行TS,加快了工具链和代码本身的运行速度
  • 原生JSX和TS语言支持:Bun支持直接运行TS和JSX,不再需要转译,提高运行效率
  • 集成常用工具:Bun内置了常用功能,如dot-env, nodemon

继续加速

Bun的加速体现在两方面——运行时和工具链上。

工具链加速部分采用和rspack和swc等一样的思路,就是内置化、集成化。插件化虽然拓展性好,但集成更快!

因此Bun提供了包管理、内置语言支持、环境变量管理等,将原本分散的功能集中在一起优化实现。

更快的包管理

Bun作为包管理器比pnpm更快,下图来自Bun官方:

在本地的一个中型项目中,此前已经运行过一次bun install和若干次pnpm install的情况下,使用hyperfine跑分如下,可以看出相对pnpm都有惊人的4倍提升。

根据现有的资料,Bun作为包管理器的性能优势来自:

  • 使用Zig而非JS实现,具有语言性能优势
  • 根据环境选择最优的系统调用,这也是low-level语言带来的优势

根据官方的说法,我们可以只把Bun作为包管理器而不作为运行时使用,这也是我认为Bun现阶段能对现有工具链最大的提升。

作为包管理器它仍具备大部分情况下符合我们预期的行为:

  • 使用项目中的package.jsonnode_modules,不会另起炉灶
  • 使用自己的bun.lockb,采用二进制数据,不必序列化,存取更快
  • 使用全局的安装缓存~/.bun/install/cache,尽量避免重复下载,并采用最快的系统调用进行复制或链接
    • macOS中采用复制,Linux中采用硬链接,因此mac上并不能节约硬盘空间
  • 不使用.npmrc,而是使用自己的bunfig.toml配置,这点需要注意

更快的测试

个人对测试不是很了解,这里不多做介绍。下图来自Bun官方:

更快的运行时

Bun采用了Apple Webkit的JS Core引擎取代Node/Deno中的V8引擎,使用Zig作为开发语言,实现了更快的速度。其主要目的是加速那些原本运行在Node上的JS服务端应用,如SSR Worker、BFF等。

下图性能对比来自Bun官网:

需要阐明的是,作为Native语言,C/C++/Rust/Zig在性能上并没有明显的差异,Bun的性能提升除了JS Core外主要来自其内部实现较高的Native占比。

如下图所示,Node中JS实现高达60%以上,而Bun只有20%左右,这可能是Bun加速的重要原因。

Bun的语言占比

Node的语言占比

Bun除了提供Node的API实现外,还提供了自己的API实现,以提供更高的性能:

  • Bun.serve():使用 uWebSockets 实现,据称有5~10倍的性能提升
  • Bun.file():使用最优系统调用优化了文件API

作为构建工具

为什么Bun已经原生支持了JSX和TS还需要构建?
很简单,浏览器不支持,最终代码需要在浏览器上而不是Bun上跑。

Bun.build() 可以将Bun作为构建工具使用(in Beta)。同样的,附上一张官方跑分图:

当然,现有的项目一般都依赖于围绕构建工具建立起的生态,所以甚至从webpack迁移到rspack或esbuild都是十分困难的事。

因此,使用Bun作为构建工具在现阶段个人感觉更多是一种技术探索和储备,并不具备生产价值。

Bun的构建API和esbuild类似(但不是Go而是Zig实现的,只是提供了相似的API),都是从一个入口处解析依赖,生成转译后的chunk代码。

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await Bun.build({
entrypoints: ['./index.tsx'],
outdir: './out'
})

如上面的代码所示,每个入口会生成一个JS文件。

完整的API定义如下,需要注意的是loader仅仅指内置的Loader,并不支持拓展。

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interface Bun {
build(options: BuildOptions): Promise<BuildOutput>
}

interface BuildOptions {
entrypoints: string[] // required
outdir?: string // default: no write (in-memory only)
format?: 'esm' // later: "cjs" | "iife"
target?: 'browser' | 'bun' | 'node' // "browser"
splitting?: boolean // true
plugins?: BunPlugin[] // [] // See https://bun.sh/docs/bundler/plugins
loader?: { [k in string]: Loader } // See https://bun.sh/docs/bundler/loaders
manifest?: boolean // false
external?: string[] // []
sourcemap?: 'none' | 'inline' | 'external' // "none"
root?: string // computed from entrypoints
naming?:
| string
| {
entry?: string // '[dir]/[name].[ext]'
chunk?: string // '[name]-[hash].[ext]'
asset?: string // '[name]-[hash].[ext]'
}
publicPath?: string // e.g. http://mydomain.com/
minify?:
| boolean // false
| {
identifiers?: boolean
whitespace?: boolean
syntax?: boolean
}
}

type Loader = 'js' | 'jsx' | 'ts' | 'tsx' | 'json' | 'toml' | 'file' | 'napi' | 'wasm' | 'text'

Bun只提供Bundle功能

和esbuild或rspack不同,Bun并没有集成文件监听(热更新)和Dev Server,需要结合--watchBun.serve() 实现。这点上Bun并不能替代rspack或esbuild,提供完整的开发体验。

Bun.serve()更多地是用于服务BFF用于渲染前端页面的,面向生产的前端开发这方面还是更推荐使用现有的脚手架。

模块解析策略

Bun最吸引我的地方就是不再区分ESM和CJS模块规范, 大家应该都理解在import中遇到一个间接的require()的崩溃。

需要注意的是,只有将Bun作为运行时才能享受到这种模块解析策略

  • 使用import导入不需要拓展名(可选),不区分大小写,将按顺序遍历以下拓展名
    • ts → tsx → js → mjs → cjs → json → 同名目录中index(index拓展名按上面排序)
  • 使用统一的标准解析CJS和ESM,同时支持requireimport,如下表所示:
    模块类型require()import * as
    ESMModule NamespaceModule Namespace
    CJSmodule.exports对象defaultmodule.exports,其中keys作为命名导出
  • 对于node_modules中package的寻找策略与Node保持一致

体验Bun

这一部分我们使用Bun和Vite构建一个CSR React 单页应用。

首先安装Bun:

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curl -fsSL https://bun.sh/install | zsh # 选择自己的终端

使用Vite创建全新应用

根据官方引导 初始化脚手架:(不得不说真的很快)

需要注意的是,使用Bun运行命令(包括bunxbun run)都需要加上—-bun参数才会使用Bun而不是Node运行,否则Bun仅仅起到了包管理器的作用。

同样可以用于构建:

同样,我们使用hyperfine对比使用bun、pnpm、npm的构建时间。

第一组使用bunx, pnpx, npx运行vite build,结果有些出乎意料,npx居然是最快的,bunx的表现和npm相近,pnpx出乎意料地慢。

第二组测试带--bun 对时间产生的影响,不带参数表示仅将Bun作为包管理器,不会将shebang中的!env node调用为Bun。

结果显示使用Bun反而使时间变长了,what a shame!

使用Bun.build()

我们同样使用hyperfine来测试使用Bun的打包效率。

这里我们使用Bun的CLI bun build ./src/main.tsx --outdir distbunx vite build来对比,发现Bun.build()非常快,比起Vite使用的rollup方案有24倍的加速。

使用EdenX创建全新应用

EdenX是字节内部的前端框架,外部可以使用Modern.js等价替代。

使用官方教程初始化一个EdenX项目:

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bunx @byted/create@latest edenx-bun # 选择yarn和rspack
cd edenx-bun && rm -rf node_modules # 删除原有的node_modules

接着尝试使用Bun运行rspack的dev-server,使用bun run --bun指令出现了以下错误:

值得注意的是,这个关于Module错误出现频率较高,值得后续探究。

使用bun run dev(Node运行时)后问题解决,可以正常运行,Bun作为包管理器的优势还是很大的。

测试现有应用

这里拿之前的一个EdenX应用测试,在删除node_modules后使用Bun全新安装后rspack打包卡住。

猜测是依赖解析出现了问题,表现如下:

  • Git Commit时husky报错

  • 使用* run build进行rspack打包时(包括npm、pnpm和bun)均会卡在中间60%左右的位置

    • 使用Bun安装依赖,使用任何包管理器run build 都会卡住

    • 使用pnpm或yarn安装依赖,使用bun run build正常运行

Bun的技术栈和生态

  • JSCore:Apple Webkit中使用的JS引擎
  • Zig语言:low-level语言

插件和loader

⭐这里的插件和loader通常指将Bun作为构建器使用的场景,同时也要运行时能力作基础

由于Bun也可以兼职Bundler,因此也有一套基于esbuild的插件API,用于拦截导入行为并执行自定义操作。使用其他esbuild插件时应注意兼容性,因为Bun并不支持全部API。

同样地,Bun也支持loader,其定义也是Plugin类型,用于拓展Bun支持的类型。

与Node + Bundler的方案不同,Bun中定义的插件可以无需构建转译过程,直接在运行时层面支持loader定义的类型

横向对比

与Node生态的兼容性

Bun is designed as a drop-in replacement for Node.js. It natively implements hundreds of Node.js and Web APIs, including fs, path, Buffer and more.

  • 实现了Node中的JS API
  • 完全兼容现有的node_modules的组织方式
  • bun create == pnpm create

与Deno的对比

Bun和Deno采用了相似的技术栈,如下表所示,为什么Bun相对Deno仍有较大的性能领先(根据官网对比图)是值得探究的。

BunDeno
主要语言Zig (C-like)Rust
编译平台llvmllvm
引擎JS CoreV8
  • 标题: Bun 1.0 初体验体验:这口包子香吗?
  • 作者: ChlorineC
  • 创建于 : 2023-10-25 02:28:00
  • 更新于 : 2024-06-04 03:50:36
  • 链接: https://chlorinec.top/2023/10/24/Development/bun-hands-on/
  • 版权声明: 本文章采用 CC BY-NC-SA 4.0 进行许可。
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